KR101316852B1 - 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치 - Google Patents

견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치 Download PDF

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Abstract

견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치가 개시된다. 상완 고정부는 견관절의 재활운동을 위해 인체의 상완을 지지해준다. 견관절 고정부는 상완 고정부와 연결되어 인체의 상완이 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 인체의 견관절을 지지해준다. 상완 구동부는 견관절 고정부에 연결되어 인체의 상완이 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 견관절 고정부를 중심으로 상완 고정부를 동작시킨다. 체간 연결부는 견관절 고정부에 연결되어 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 인체의 견갑골을 지지해준다. 견관절 구동부는 체간 연결부에 연결되어 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 체간 연결부를 동작시킨다. 본 발명에 따르면, 견관절의 중심과 일치된 회전중심을 갖도록 구현하여 효과적이고 정확한 재활운동을 수행할 수 있도록 돕는다.

Description

견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치{Apparatus for rehabilitating shoulder considering the center of rotation of the shoulder}
본 발명은 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 견관절의 재활운동을 위해 인체에 착용하는 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치에 관한 것이다.
인체는 일반적으로 관절 부위와 인접한 부위들이 관절 부위를 기준으로 회전 가능한 구조를 가진다. 그런데 관절 부위를 수술한 환자의 경우 스스로 운동이 불가능하여 근육이 약해지고 원활한 영양 공급이 이루어지지 않아 관절 부위가 굳어질 우려가 있다. 따라서 관절의 변형을 방지하고 정상적인 활동에 복귀하기 위해서 재활운동을 하여야 한다. 또한 환자뿐만 아니라 노화에 의해 근력이 약한 노인이나 장애인의 경우에도 재활운동이 필요하다. 이를 위해 다양한 재활장치들이 개발되고 있다.
본 발명과 관련하여 공개된 한국공개특허 제 2010-0078046 호에는 뇌졸증 환자의 상지 재활을 위한 외골격 로봇이 개시되어 있다. 개시된 장치에 의하면 견관절의 상하 병진운동을 구현하기 위해 선형 모터를 이용한다. 그러나 견관절의 움직임이 발생하는 평면을 하나로 고정하기 때문에 한 종류의 회전 운동만을 재활운동의 대상으로 한다는 한계점이 있다.
본 발명과 관련하여 등록된 한국등록특허 제 1065420 호에는 상지 거동을 위한 착용형 로봇장치가 개시되어 있다. 개시된 장치는 견관절의 중심과 회전 중심을 일치시키기 위하여 견관절 구동에만 4개의 회전 모터 및 1개의 선형 모터를 이용한다. 이 경우 링크 구조가 복잡하여 하나의 모터가 구동할 때 다른 모터로 제어해야 한다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인체의 자연스러운 움직임을 반영하고 간단한 구조를 가지는 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치를 제공함에 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치는, 견관절의 재활운동을 위해 인체의 상완을 지지해주는 상완 고정부; 상기 상완 고정부와 연결되어 상기 인체의 상완이 상기 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 상기 인체의 견관절을 지지해주는 견관절 고정부; 상기 견관절 고정부에 연결되어 상기 인체의 상완이 상기 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 상기 견관절 고정부를 중심으로 상기 상완 고정부를 동작시키는 상완 구동부; 상기 견관절 고정부에 연결되어 상기 인체의 체간을 중심으로 상기 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 상기 인체의 견갑골을 지지해주는 체간 연결부; 및 상기 체간 연결부에 연결되어 상기 인체의 체간을 중심으로 상기 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 상기 체간 연결부를 동작시키는 견관절 구동부;를 구비한다.
본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치에 의하면, 견관절의 중심과 일치된 회전중심을 갖도록 구현하여 효과적이고 정확한 재활운동을 수행할 수 있도록 돕는다.
도 1은 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치를 구현한 실시예를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치의 작동원리를 설명하기 위한 인체의 골격을 나타낸 도면, 그리고,
도 4는 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치를 착용하여 재활운동하는 예를 나타낸 도면이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
상완 고정부(110)는 견관절의 재활운동을 위해 인체의 상완을 지지해준다. 인체의 상완은 윗팔로 어깨에서 팔꿈치까지의 부분을 나타낸다.
견관절 고정부(120)는 상완 고정부(110)와 연결되어 인체의 상완이 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 인체의 견관절을 지지해준다.
상완 구동부(130)는 견관절 고정부(120)에 연결되어 인체의 상완이 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 견관절 고정부(120)를 중심으로 상완 고정부(110)를 동작시킨다. 상완 구동부(130)는 상완 고정부(110)를 동작시키기 위한 모터로 구현될 수 있다.
체간 연결부(140)는 견관절 고정부(120)에 연결되어 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 인체의 견갑골을 지지해준다. 인체의 견갑골은 두 팔이 체간, 즉 몸통에 연결되는 골격의 일부를 이루는 방패 모양의 뼈이다.
견관절 구동부(150)는 체간 연결부(140)에 연결되어 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 체간 연결부(140)를 동작시킨다. 견관절 구동부(150)는 체간 연결부(140)를 동작시키기 위한 모터로 구현될 수 있다.
체간 구동부(160)는 견관절 구동부(150)에 연결되어 인체의 체간을 지지해주며 인체의 하지 재활운동을 위한 장치에 연결될 수 있다. 인체의 하지 재활운동을 위한 장치는 인체의 상지 재활운동을 위한 장치와 연결될 수 있는 기존의 다양한 재활운동 장치를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치를 구현한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)는 본 발명에 따른 견관절 재활장치의 구체적인 구성을 나타낸 도면, (b)는 본 발명에 따른 견관절 재활장치를 착용한 인체를 나타낸 도면이다.
도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 인체의 상완은 상완 고정부(110)에 착용 되고 인체의 견관절을 견관절 고정부(120)에 착용 된다. 이에 따라, 상완 고정부(110)는 인체의 상완을 지지해주고 견관절 고정부(120)는 인체의 견관절을 지지해준다. 상완 구동부(130)는 견관절 고정부(120)에 연결되어 인체의 견관절을 중심으로 인체의 상완이 움직일 수 있도록 견관절 고정부(120)를 중심으로 상완 고정부(110)를 동작시킨다. 인체의 상완은 견관절을 중심으로 상하 또는 좌우로 움직일 수 있으며 이를 위해 상완 고정부(110)는 견관절 고정부(120)를 중심으로 움직일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치의 작동원리를 설명하기 위한 인체의 골격을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 인체는 흉쇄 관절, 견흉 관절, 견쇄 관절 및 관절와상완 관절을 포함한다. 흉골과 쇄골이 연결되는 흉쇄 관절은 견갑골과 흉골이 연결되는 견흉 관절과 함께 견관절 회전 중심 (A)의 위치를 흉골을 기준으로 상하 또는 좌우로 회전 이동시킬 수 있다. 그리고 견갑골과 쇄골이 연결되는 견쇄 관절은 상완골과 견갑골이 연결되는 관절와상완 관절과 함께 견관절을 중심으로 상완이 자유롭게 회전할 수 있도록 해준다.
다시 도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상완 구동부(130)는 관절와상완 관절 및 견쇄 관절에 의한 견관절을 중심으로 하는 상완의 움직임을 구현하기 위해, 견관절 고정부(120)를 중심으로 상완 고정부(110)를 동작시키는 모터로 구현될 수 있다. 그리고 견관절로부터 체간까지 이어지는 인체의 뒷부분은 체간 연결부(140)에 착용 된다. 이에 따라, 체간 연결부(140)는 견관절 고정부(120)에 연결되어 인체의 체간을 중심으로 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 인체의 견갑골을 지지해준다. 또한 견관절 구동부(150)는 견흉 관절과 흉쇄 관절에 의한 견관절 회전 중심 (A)의 상하 방향으로의 이동을 구현하기 위해, 체간 연결부(140)를 동작시키는 모터로 구현될 수 있다. 그리고 체간 구동부(160)는 견관절 구동부(150)에 연결되어 인체의 체간의 척추 및 흉골을 지지해준다. 체간 구동부(160)는 견흉 관절과 흉쇄 관절에 의한 견관절 회전 중심 (A)의 좌우 방향으로의 이동을 구현하기 위해, 체간 연결부(140)를 동작시키는 모터로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치를 착용하여 재활운동하는 예를 나타낸 도면이다.
도 4의 (a)는 전두면에서 견관절의 좌우 방향으로의 재활운동을 나타낸 것이고, (b)는 시상면에서 견관절의 상하 방향으로의 재활운동을 나타낸 것이다.
도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명에 따른 재활장치는 인체에 착용 되어 견관절의 움직임 및 상완의 움직임을 자연스럽게 구현할 수 있다. 또한 체간 구동부(160)를 인체의 하지 재활운동을 위한 장치뿐 아니라 스탠드에 연결하여 본 발명에 따른 재활장치를 사용할 수 있다. 이때 스탠드의 높이를 사용자의 신장에 맞추어 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (2)

  1. 견관절의 재활운동을 위해 인체의 상완을 지지해주는 상완 고정부;
    상기 상완 고정부와 연결되어 상기 인체의 상완이 상기 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 상기 인체의 견관절을 지지해주는 견관절 고정부;
    상기 견관절 고정부에 연결되어 상기 인체의 상완이 상기 인체의 견관절을 중심으로 움직일 수 있도록 상기 견관절 고정부를 중심으로 상기 상완 고정부를 동작시키는 상완 구동부;
    상기 견관절 고정부에 연결되어 상기 인체의 체간을 중심으로 상기 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 상기 인체의 견갑골을 지지해주는 체간 연결부; 및
    상기 체간 연결부에 연결되어 상기 인체의 체간을 중심으로 상기 인체의 견관절이 움직일 수 있도록 상기 체간 연결부를 동작시키는 견관절 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 견관절 구동부에 연결되어 상기 인체의 체간을 지지해주며 상기 인체의 하지 재활운동을 위한 장치에 연결될 수 있는 체간 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 견관절의 회전중심을 고려한 견관절 재활장치.
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